Fotónica integrada: cómo Europa puede convertir su ciencia en industria

La inteligencia artificial exige mover cada vez más datos y contener el consumo energético. La fotónica integrada permite utilizar la luz para mejorar esas conexiones. Jimena García-Roméu, CEO de Alcyon Photonics, explicó en un webinar de la Fundación Innovación Bankinter cómo una spin-off del CSIC convierte conocimiento científico en diseños preparados para la fabricación industrial y qué necesita Europa para aprovechar esa oportunidad.

El encuentro, presentado por Yefei Sun, ejecutivo del programa Future Trends Forum, forma parte del ciclo de la Fundación dedicado a los semiconductores. En diciembre de 2025, el Future Trends Forum sobre semiconductores reunió a más de 40 expertos internacionales. Una de sus conclusiones: Europa tiene ciencia y tecnología, pero necesita convertirlas en productos y empresas.

Jimena García-Roméu dirige Alcyon Photonics, empresa española que desarrolla fotónica integrada para comunicaciones, sensórica y espacio. Antes trabajó en Microsoft, Huawei y Telefónica. Hoy es también vicepresidenta de AESEMI, la Asociación Española de la Industria de Semiconductores.

Si quieres ver el webinar completo, puedes hacerlo aquí:

La IA convierte la computación en un problema de mover datos

La fotónica integrada se estudia en la academia desde hace 20 o 30 años. Si ahora salta a la industria, explicó García-Roméu, es por la inteligencia artificial. Según los datos de Epoch AI que mostró, el rendimiento de los superordenadores de IA más avanzados se multiplicó por 2,5 al año entre 2019 y 2025.

Calcular es solo la mitad del reto. La otra mitad es mover los datos rápido y con poca energía. Para ilustrarlo, la ponente propuso pensar en el propio webinar: la señal viajaba a un servidor en la nube, se conmutaba y se reenviaba a cada dispositivo. Ese tráfico pone en apuros a una electrónica que se acerca a sus límites físicos.

Su resumen: los electrones calculan, los fotones conectan. La electrónica es madura y excelente para el procesamiento, la memoria y el control, funciones que la fotónica hoy no replica. La luz transmite muchísima información a la vez, consume menos energía por bit y genera menos calor. Juntas permiten centros de datos con un coste por bit menor.

El mercado ya lo ha entendido. En marzo de 2026, Nvidia anunció una inversión de 4.000 millones de dólares en dos fabricantes de componentes fotónicos, Coherent y Lumentum.

Luz en miniatura

En Alcyon lo llaman «la luz pequeñita». La óptica tradicional usa espejos, lentes y prismas sobre una mesa de laboratorio. La fotónica integrada lleva esas funciones a un chip. Uno de los chips de prueba de la compañía mide 5 milímetros de largo y 2,5 de ancho.

García-Roméu recurrió a una imagen para explicar el diseño de un chip fotónico: las líneas de Nazca, los grandes dibujos trazados sobre el terreno en el desierto peruano. En el chip, los trazados son caminos que guían y dividen la luz para realizar distintas funciones ópticas.

Hay otra diferencia relevante para la industria. La electrónica de vanguardia exige las máquinas de litografía más avanzadas de ASML. La fotónica trabaja con estructuras mayores. «Por debajo de 90 nanómetros estamos contentos; por debajo de 50, hacemos magia», resumió. Las grandes fábricas ya tienen esas máquinas desplegadas.

Un mercado que va más allá de la IA

Los centros de datos son el primer mercado de adopción. Detrás llegan otros, como la salud, la automoción, la defensa o las tecnologías cuánticas.

Muchos ya llevamos fotónica encima: los relojes que miden el pulso lo hacen mediante luz. A medida que la tecnología madure, podrá medir de forma no invasiva otros parámetros relevantes para la salud. Para García-Roméu, el santo grial sería un sensor no invasivo para monitorizar la diabetes.

Los taxis autónomos que circulan por varias ciudades de Estados Unidos llevan en el techo un voluminoso sistema de percepción. La fotónica integrada permitiría miniaturizar ese LiDAR. A más largo plazo, la ponente apuntó a la computación cuántica, donde algunas arquitecturas trabajan con fotones. Si algún día esa tecnología llega a drones, fábricas u hospitales, la luz tendrá que manejarse en chips pequeños, asequibles y fabricados en grandes volúmenes.

Europa tiene la ciencia. El reto es capturar el valor

García-Roméu defendió que Europa está «excelentemente posicionada» en fotónica integrada. La UE firmó el 19,6 % de las publicaciones científicas mundiales en 2020, considerando todas las disciplinas, según el informe SRIP 2022 de la Comisión Europea. La industria fotónica europea en su conjunto, que va más allá de la fotónica integrada, dedica el 10,5 % de su facturación a I+D, frente al 4 % de otros sectores. En 2022, la industria fotónica europea daba empleo directo a 430.000 personas, según el estudio de mercado de Photonics21 y Tematys.

El problema aparece en la cuota de mercado. Según el mencionado estudio, Europa pasó del 19 % del mercado fotónico mundial en 2005 al 15 % en 2022, de nuevo para el conjunto de la industria fotónica. China saltó del 10 % al 32 %. Norteamérica se mantuvo en el 15 %. La capacidad está demostrada. La pregunta clave, planteó la ponente, es cuánto valor va a capturar Europa. Y es una cuestión de soberanía: una posición construida en semiconductores es muy difícil de erosionar.

La lección de los semiconductores: especializarse

La industria electrónica se especializó por eslabones: aplicaciones, herramientas de diseño (EDA), materiales y equipos, fundiciones y propiedad intelectual. Y dominar un solo eslabón basta para pesar mucho en la cadena de valor.

García-Roméu citó tres ejemplos: ASML, por sus equipos para fabricar los chips más avanzados; TSMC, por su posición en la fabricación para terceros; y ARM, por construir un negocio de propiedad intelectual para procesadores sin fabricar los chips.

Los dos primeros modelos requieren enormes activos físicos. El de ARM exige inversión y tiempo de otra naturaleza. La propia García-Roméu ya analizó esta capa con la Fundación en Diseño, propiedad intelectual y estándares: los cimientos invisibles de la industria del chip. Alcyon plantea si la propiedad intelectual fotónica reutilizable puede convertirse en uno de esos eslabones críticos.

Alcyon: propiedad intelectual lista para fabricar

Alcyon nació como spin-off del Instituto de Óptica del CSIC a partir de dos patentes licenciadas. Lleva ocho años construyendo una cartera de diseños que las fundiciones validan y los clientes licencian. Su hoja de ruta: prueba de concepto en 2018, más de diez diseños en 2020, producto mínimo viable y apoyo del acelerador del EIC en 2022, cualificación en fundiciones industriales y primeros acuerdos de licencia en 2024. En 2026 arranca una etapa de expansión comercial hacia nuevos clientes y fundiciones.

La ponente comparó su librería con piezas de Lego. Cada bloque cumple una función óptica y se combina con otros. Al bloque le da igual si arriba se construye una aplicación de telecomunicaciones o un LiDAR. Alcyon los entrega en software, integrados en las herramientas de diseño. «Tenemos como los planos de la Estrella de la Muerte para que tú te la construyas», bromeó.

Mucha gente asocia propiedad intelectual con patentes, y las patentes son solo una parte. Protegen estructuras, métodos y arquitecturas nuevas. Pero también tiene valor comercializar estructuras conocidas con los parámetros óptimos para que funcionen en condiciones reales. Esos parámetros de ajuste, la optimización del rendimiento de fabricación y la calibración son secretos industriales. Alcyon combina patentes alrededor de la invención y secretos industriales alrededor de la ejecución.

El valle de la muerte también es industrial

«Un diseño que funciona todavía no es un producto», resumía una de las diapositivas de García-Roméu. Para llegar al cliente hacen falta cuatro condiciones:

1. Fiabilidad: funciona en el mundo real.
2. Repetibilidad: funciona siempre igual.
3. Interoperabilidad: convive con la electrónica, el empaquetado y el software.
4. Y viabilidad económica: el cliente puede permitirse desplegarlo.

Para explicar la repetibilidad recurrió a una analogía doméstica. Las fundiciones de bajo volumen son como el pan de masa madre: excelente y cuidado, perfecto para el día que tienes invitados, pero caro para todos los días. Sirven para series pequeñas. Un centro de datos o un mercado como el de los drones exigen producción masiva.

La ciencia, explicó, avanza cuando algo funciona una vez y se publica: queda demostrado que es posible. La industria necesita que sea posible de forma repetible. Eso exige el mismo rendimiento, una producción predecible y un coste predecible.

Con la fundición CompoundTek, Alcyon mostró que sus dispositivos responden de forma muy similar en un entorno de fabricación cuidado y de bajo volumen y en una línea de producción en volumen, donde la máquina no se detiene si un borde queda rugoso.

El siguiente paso llegó con Tower Semiconductor, una de las grandes fundiciones del mundo, de la que Alcyon es socio de propiedad intelectual. La oblea nunca es homogénea, así que Alcyon ajustó el diseño de cada chip según su posición en ella para predecir mejor su comportamiento. El resultado es una respuesta mucho más uniforme. La alternativa convencional corrige las desviaciones con calor durante la operación, lo que dispara el consumo. «Nadie se va a comprar un coche que una de cada diez veces no funciona», recordó.

La cualificación en la plataforma de Tower ha llevado casi tres años y ha dado como resultado una librería de bloques fotónicos validados para sus clientes. Quien construye sobre ella gana tiempo, reduce riesgos y ahorra costes. García-Roméu añadió que Alcyon también es socio de propiedad intelectual de GlobalFoundries.

Sin fábrica propia, con ecosistema

Otra de sus diapositivas lo resumía así: fabless no significa sin fábrica. Sin instalaciones propias, Alcyon orquesta un ecosistema amplio. Las fundiciones validan que el diseño funciona. Las empresas de software, como Ansys (hoy parte de Synopsys), Luceda o Cadence, permiten diseñar fotónica y electrónica a la vez. Y el chip necesita electrónica, empaquetado y acoplamiento de fibra.

Ese ecosistema también marca el perfil que buscan equipos como el de Alcyon. García-Roméu recomendó una formación en Física, Ingeniería de Telecomunicación o Ciencia de Materiales, completada con un máster en fotónica, que considera imprescindible. Añadió prácticas en empresas industriales, inglés y programación. En su oficina, después del inglés, el idioma más hablado es Python.

Cuatro lecciones para construir deep tech desde España

1. Construir para un mercado global. Cuando le preguntan por su estrategia de internacionalización, no tiene respuesta: la empresa ya nació internacional. Fundiciones, clientes y buena parte del talento están fuera de España.

2. Poseer el conocimiento y orquestar el ecosistema. El conocimiento es el corazón de la empresa. Fundiciones, empaquetado y ensayos forman parte de la tecnología.

3. Desarrollar tecnología en función del cliente. «Nosotros hacemos tecnología, no hacemos ciencia». El cliente compra resultados.

4. Planificar un ciclo industrial largo. Un chip tarda unos nueve meses en salir de una fundición de gran volumen. Hay que solapar ciclos de desarrollo y contar con capital paciente. Alcyon ha combinado inversión privada, financiación pública, como el apoyo del EIC Accelerator europeo, y sus primeros ingresos.

Su próximo mercado probablemente sea el de espacio, defensa y seguridad. «No lo hemos dicho nosotros, lo está diciendo el propio mercado». La guerra se ha llenado de drones ligeros y de bajo consumo, y los fabricantes de sensórica y comunicaciones buscan tecnologías para esa nueva escala.

Según su CEO, Alcyon tiene pocos competidores y es la única centrada en fundiciones de gran volumen, una ventaja temporal que quiere ampliar. Para crecer, necesita estar en más fundiciones y servir a más tipos de producto. Lo comparó con ocupar más pasillos de El Corte Inglés: más presencia, más posibilidades de vender.

Lo que cambiaría para acelerar

Yefei Sun cerró con una pregunta: si pudiera cambiar una sola cosa para facilitar el camino de una empresa como Alcyon, ¿cuál sería? García-Roméu enumeró tres, por orden de importancia. Clientes, un problema europeo más que español. Un mercado de capital riesgo muy activo, capaz de acompañar a empresas que pasan «ocho años sin ver nada». Y menos carga administrativa, que en una pequeña empresa consume recursos, tiempo y agilidad.

Su mensaje final resume el debate de la Fundación sobre semiconductores. Europa tiene la materia prima en fotónica. La oportunidad está en convertir ese conocimiento en algo transferible, fabricable y escalable. En «productificar», como dicen en Alcyon.

El ciclo de la Fundación sobre semiconductores continúa el jueves 22 de octubre con el webinar Europa ante la carrera de los chips: una mirada desde dentro de la industria, con María Marced, expresidenta de TSMC Europa.